内蒙古西部一次极端降雪天气分析

刘文炜

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.113

摘 要：本文利用高低空形势场、地面场、物理量场对内蒙古西部冬季一次极端降雪过程进行分析，结果表明：低空急流是极端降雪天气最直接的成因，特别是偏南急流强度大、持续时间长，带来充沛、深厚的水汽，其与西北急流结合，产生“人”字切变，强烈辐合，造成极端降雪；涡度场垂直时间剖面图表现为高层强烈辐散，低层强烈辐合，为本次降雪提供了必要的动力条件；系统深厚和地面倒槽也是产生极端降雪的重要因素。

关键词：极端降雪 低空急流 天气分析

中图分类号：P45 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（a）-0113-03

大、暴雪是内蒙古冬季主要气象灾害之一，它的发生对农牧业、交通、人民生活等有着重要的影响。内蒙古年降雪量具有东强西弱的分布特征，大雪过程主要发生在3、4、10月，5、11月次之，隆冬季节大雪发生较少[1]。内蒙古西部（包括阿拉善盟、乌海市、巴彦淖尔市和鄂尔多斯市）冬季与中东部相比，降雪量极少，频次极低，其中2月平均降雪量只有1.8mm。所以，内蒙古西部冬季降雪天气的研究，对降雪预报和防灾减灾有着重要的价值。

关于内蒙古冬季大、暴雪的发生机理，我国气象工作者已经做了许多的研究[2-3]。本文主要从天气成因的角度对高空环流场、物理量场、地面气压场进行分析，找出其高低空环流配置情况、影响系统、水汽条件、物理量特征、触发机制等。

1 降水实况

2017年2月20日20时至21日20时内蒙古西部四盟市23站出现极端降雪事件，其中，鄂尔多斯市鄂托克旗、乌审旗、乌审召、河南和巴彦淖尔市大佘太共5站超过历史极值，鄂尔多斯市、巴彦淖尔市、乌海市、阿拉善盟4个盟市共18站超过极端降雪阈值。

2 天气分析

2.1 高空环流形势

19日20时500hPa（图略）东亚暖脊东移，该暖脊十分深厚，向上一直发展到200hPa；700hPa上蒙古阻高形成，其底部东南气流在青海西部形成气旋性环流，于20日08时形成低涡，中心强度达292hPa，低涡前部东南急流建立，极大风速达24m/s，河西走廊、内蒙古阿拉善盟正好位于急流区中。20日20时500hPa（图1）暖脊继续东移，从新疆移动到河西走廊的高空槽有所加深，内蒙古西部位于槽前西南气流中，华北暖性高压脊依然十分深厚，一直延伸到200hPa高度场，并呈后倾型；700hPa（图2）从巴尔喀什湖东南下的冷空气产生两支西北急流，一支位于新疆西北部，一支位于河西走廊，正是该支西北急流与华北暖脊前南风急流在内蒙古西部形成“人”字形切变，此时地面受倒槽控制，内蒙古西部降雪开始。21日08时，500hPa内蒙古西部仍受槽前西南气流控制，700hPa高空锋区已过内蒙古西部区，原来两支西北急流合为一支，使得“人”字形切变加深为槽，内蒙古西部地区转为冷槽控制，降雪减弱，转为冷性降水，一直到21日20时，500hPa高空槽过境，降雪结束。

从环流场演变可以看出，低空急流是此次降水最直接的成因，由于偏南急流强度大，持续时间长，带来充沛、深厚的水汽，其左侧气旋性环流与西北急流结合，产生“人”字形切变，辐合强烈，造成此次极端降雪天气过程。宫德吉等[4]的研究表明，低空急流与内蒙古大暴雪的关系非常密切，不但为大暴雪提供了水汽，而且还造成了上升运动和不稳定条件。本次极端降雪亦遵循这一规律。

系统深厚是此次降水的一大特点，从850hPa到400hPa为深厚的水汽层，内蒙古西部下游华北阻高从850hPa一直延伸到200hPa。本次降水環流形势仍然与内蒙古西部夏季暴雨形势相似，呈现“东高西低”、地面倒槽触发降水的天气特征。

2.2 物理量场诊断

20日20时500hPa涡度场（图略），内蒙古西部上下游存在正负涡度中心，“+”中心位于甘肃玉门镇附近，中心值达60×10-5s-1；“-”中心位于北京到天津一带，中心值达-60×10-5s-1。从20日20时700hPa涡度场（图3）看出，与500hPa相似，西部上下游也存在正负涡度中心，“+”中心位于阿拉善盟中东部，中心值达40×10-5s-1；“-”中心位于锡林郭勒盟朱日和附近，中心值达-40×10-5s-1。从中心值看出，中低层“+”涡度场呈后倾态势，内蒙古西部地区700hPa涡度平流很强，阿拉善盟中东部对流强烈，处于强烈的上升运动区。

对突破历史极值的大佘太涡度场进行时间垂直剖面（图略）分析发现，20日20时到21日08时主降雪时段，400hPa以下为深厚的辐合区，400hPa以上为深厚的辐散区，大佘太高低层涡度中心值为“-55×10-5s-1，+45×10-5s-1”，高层强烈辐散，低层强烈辐合，为本次降雪提供了必要的动力条件。康玲等[5]研究内蒙古大、暴雪物理量特征，大、暴雪临近时，700hPa、500hPa涡度图上，正涡度中心值一般为（+40～+120）×10-5s-1，本次降雪高空图上正涡度中心值亦达到这一指标。

从大佘太水汽通量散度时间垂直剖面图（图4）可以看出，20日白天水汽开始流入，20日20时700hPa水汽通量散度达到最大，为-4.0g/（s·cm2·hPa），降雪开始，从850hPa到400hPa水汽输入一直持续到21日05时左右，之后中高层水汽开始流出，低层850hPa水汽继续流入，一直持续到21日20时降雪结束。分析得知深厚的水汽层、水汽的长时间输入为本次降水提供了充沛的水汽条件。

2.3 地面气压场

20日20时地面倒槽伸入内蒙古西部地区，触发此次降水开始，分析地面辐合线发现，产生极端降雪的站点均位于辐合线周围。

3 结论

（1）低空急流是此次极端降雪天气最直接的成因。由于偏南急流强度大、持续时间长，带来充沛、深厚的水汽，与西北急流结合，产生“人”字切变，强烈辐合，造成极端降雪。

（2）系统深厚是产生极端降雪的重要条件之一。内蒙古西部从850hPa到400hPa为深厚的水汽层，下游华北阻高从850hPa一直延伸到200hPa。

（3）地面倒槽触发了此次降雪天气。

参考文献

[1] 孟雪峰，孙永刚，云静波，等.内蒙古大雪的时空分布特征[J].内蒙古气象，2011（1）：3-6.

[2] 江毅，钱维宏.内蒙古大（暴）雪的区域特征[J].地理学报，2003（S1）：38-48.

[3] 孟雪峰，孙永刚，王式功，等.内蒙古大雪发生的规律及环流特征[J].兰州大学学报：自然科学版，2012，48（5）：61-70.

[4] 宫德吉，李彰俊.低空急流与内蒙古大（暴）雪[J].气象，2001，27（12）：3-7.

[5] 康玲，李彰俊，祁伏裕，等.内蒙古大、暴雪环流类型及物理量特征[J].内蒙古气象，2000（3）：13-18.endprint